Леонард Шелби производит впечатление обеспеченного и уверенного человека: стильный костюм сидит безупречно, в его распоряжении блестящий новый Jaguar. Но при этом для ночлега он выбирает маленькие и неприметные мотели, словно подчеркивая свою странную двойственность. Внешний лоск соседствует с сиюминутными и даже случайными решениями.
В основе его поступков — одна цель: он одержим поиском убийцы своей жены. Но сделать это ему невероятно трудно, ведь Леонард страдает от редкой разновидности амнезии. Он ясно хранит в памяти все события до трагедии, однако новые воспоминания практически не закрепляются. Через четверть часа детали безвозвратно ускользают, и каждый раз ему приходится заново удерживать нить собственной реальности.